Автореферат и диссертация по медицине (14.01.03) на тему:Особенности метаболизма апопротеида Е и процессов свободнорадикального окисления в патогенезе развития сенсоневральной тугоухости

Актуальность исследования

Лечение хронической сенсоневральной тугоухости (CHT) представляет собой весьма проблемный раздел оториноларингологии, и, несмотря на существенные успехи медицины, во всем мире возрастает число лиц с нарушением слуха (Ланцов, 1982; Гофман и соавт, 1995; Таварткиладзе, Гвесилиани, 1996; Солдатов, 1997; Бабияк и соавт., 2002; Лопотко и соавт., 2008; Davis, 1990; Wilson et al., 1992; Seidman et al., 1999). Поскольку патогенез этой патологии до настоящего времени не вполне понятен, то существенно варьирует и лечебная тактика. В тех случаях, когда имеется стойкая тугоухость со стабилизацией порогов слышимости, медикаментозное лечение считается, как правило, малоэффективным. Это обусловлено развитием дегенеративных процессов в нейроэпителиальных элементах слуховой системы. Вместе с тем, прогнозируемое нарастание числа случаев хронической СЫТ, ее высокие социальные последствия придают особенную актуальность исследованиям патогенетических основ этой патологии, в первую очередь для целей повышения эффективности лечения, а также оптимизации мер социальной реабилитации этих больных (Пальчун, Сагалович, 1998; Лысенко, 1999; Фанта, 2000; Янов и соавт., 2005; Appollonio et al., 1993; Yuch et al., 2003).

Ранее считалось, что ведущей причиной хронической CHT является прием ототоксических препаратов и воспалительные процессы (Преображенский, Патякина,1978; Курилин и соавт., 1982). В последнее время ситуация меняется, а перспективы нарастания случаев этого заболевания в большей мере связываются с сосудистым фактором (Петухова, 2002; Пальчун и соавт. 2001; 2004, 2005; Заболотный. и соавт., 2008), особенно нарушением микроциркуляции в системе лабиринтной артерии, а также влиянием бытового и производственного шума. Установлено, что работа в условиях сильного производственного шума негативно сказывается на состоянии слухового анализатора работников, несмотря на использование ими средств индивидуальной защиты (McBride, 2004). ■

Литература содержит много сообщений, в которых анализируется взаимосвязь между гиперлипидемией и нарушением слуха (Saito et al., 1986; Suzuki et al., 2000; Karlidag et al., 2002). В целом, прослеживается зависимость слуховой функции от уровня липидов в крови, описаны в экспериментальных исследованиях морфологические и функциональные повреждения улитки и корреляционные связи их с гиперлипидемией, атеросклерозом и эндотелиальной дисфункцией. Показана корреляция между тугоухостью и высокими уровнями сывороточного холестерина. В то же время, неясной остается клинико-диагностическое значение многих других биохимических маркеров, отражающих состояние липидтранспортной системы крови человека в связи с развитием СНТ.

В литературе рассматривается роль апопротеида Е (апоЕ) — регуляторного белка липидтранспортной системы крови в развитии сердечно-сосудистой патологии, указывается на его антиоксидантные свойства и отмечается, что отклонение его содержания в крови сопровождается развитием дислипидемии (Титов, 2005; Mahley, 1988; Hayek et al., 1994; Pham et al., 2005). Считается, что на концентрацию апоЕ в периферической крови существенное влияние оказывают многие факторы (Kervinen et al, 1998). Получены экспериментальные данные на животных, в которых прослеживается связь апоЕ и слуховой функции (Guo et al., 2005) а также в регенеративных процессах в тканях нервной системы (Mouchel, 1995). Вместе с тем, данных о роли этого регуляторного белка у пациентов при развитии хронической СНТ, и его клинико-диагностическом значении при этой патологии, в литературе нет.

В последнее время важное значение в развитии повреждений нервных элементов системы звуковосприятия, придают процессам свободнорадикального окисления (СРО) (Henderson et al., 2006). В литературе также идет активное обсуждение вопроса о взаимосвязи шум-обусловленной СНТ и процессов СРО. Вызванный такими факторами, как акустическая травма, гипоксия или ишемия, ототоксические препараты, оксидативный стресс приводит к возникновению апоптоза наружных и внутренних волосковых клеток и нейронов (Yamasoba et al., 1998; Lefebvre et al., 2002; Ohinata et al., 2000). В литературе давнюю историю имеет обсуждение вопроса о роли соединений - антиоксидантов, например жирорастворимых витаминов ретинола и а-токоферола, в патогенезе и терапии СНТ. Получены экспериментальные данные, свидетельствующие, что ферменты АОС играют важную роль в снижении неблагоприятного действия шума на слуховую функцию, а волосковые клетки и орган Корти защищаются от шум-индуцированного повреждения активизацией ферментативного звена АОС (Lautermann et al., 1997; Jacono et al., 1998; Derekoy et al., 2001, 2004). Вместе с тем, в литературе немного сообщений, в которых был проведен комплексный анализ состояния АОС у пациентов с хронической СНТ, а также у лиц, работающих в условиях сильного производственного шума.

В терапии хронической СНТ предложены к использованию разнообразные схемы лечения и разнообразные препараты. Вместе с тем, в связи с неясностью патогенеза хронической СНТ лечение этой патологии все еще недостаточно обосновано, в связи с чем продолжается поиск новых эффективных лекарственных средств.

Все вышеизложенное позволило сформулировать цели и задачи настоящего исследования.

Цель исследования

Изучение особенностей метаболизма апопротеида Е и процессов свободнорадикального окисления в патогенезе развития сенсоневральной тугоухости.

Задачи исследования:

1. изучить особенности липидтранспортной системы крови, содержание апопротеина Е, интенсивность процессов свободнорадикального окисления и функциональные резервы антиоксидантной системы организма у пациентов с хронической CHT.

2. Изучить особенности липидтранспортной системы крови, содержание апопротеида Е, интенсивность процессов свободнорадикального окисления и функциональные резервы антиоксидантной системы организма у лиц, работающих в условиях сильного производственного шума.

3. Оценить особенности липидного профиля, интенсивность процессов свободнорадикального окисления и функциональные резервы антиоксидантной системы организма у пациентов с острой CHT.

4. Исследовать влияние полиморфизма гена апопротеида Е в формировании неосложненной формы хронической CHT, и на развитие шум-обусловленной тугоухости.

5. Изучить влияние лекарственных средств, регулирующих внутриклеточный транспорт жирных кислот у пациентов с хронической CHT, имеющих низкий уровень апопротеида Е в периферической крови.

Научная новизна исследования

Впервые проведено исследование содержания апопротеида Е у пациентов с хронической CITT, и лиц работающих в условиях сильного (90дБ) производственного шума. Впервые выявлено, что у пациентов с хронической CHT часто встречается низкое содержание апопротеида Е, что является фактором риска развития дислипидемии. Впервые выявлено, что у лиц, работающих в условиях сильного производственного шума (90дБ) отмечается активизация процессов свободиорадикального окисления и понижение уровня апопротеида Е в периферической крови. Установлено, что у лиц, работающих в условиях сильного производственного шума (90дБ), и имеющих одновременно высокий уровень апопротеида Е и холестерина липопротеидов высокой плотности (холЛПВП) в высокочастотном и расширенном диапазоне частот выявляются более низкие пороги слуха. Выявлено, что у пациентов с острой СНТ отмечается глубокий дефицит витамина В2. Впервые показано, что полиморфизм гена апопротеида Е не вносит существенного вклада в формирование неосложненной формы хронической СНТ и на развитие шум-обусловленной профессиональной тугоухости. Впервые выявлено что 3-(2,2,2-триметилгидразиний) - средство, влияющее на внутриклеточный транспорт жирных кислот, понижает уровень общего холестерина за счет холестерина липопротеидов низкой плотности (холЛПНП), а также уровень апопротеида В.

Научно-практическая значимость исследования

В работе выявлено снижение функциональных резервов антиоксидантной системы организма маркера у пациентов с хронической СНТ, а также у лиц, работающих в шумных условиях, что обуславливает необходимость коррекции препаратами, содержащими витамины — рибофлавин (витамин В2), ретинол (витамин А), а-токоферол (витамин Е). В качестве ютинико-биохимического маркера у пациентов с хронической СНТ, а также у лиц, работающих в шумных условиях, рекомендуется использовать определение уровня в крови апопротеида Е. У пациентов с хронической СНТ, и у лиц, работающих в шумных условиях, рекомендовано исследовать уровень холестерина ЛПВП, содержания в организме жирорастворимых витаминов ретинола и а-токоферола, а также выполнять оценку обеспеченности организма рибофлавином.

В работе показана эффективность применения 3-(2,2,2триметилгидразиния) - средства, влияющего на внутриклеточный транспорт жирных кислот, в целях коррекции и оптимизации показателей липидтранспортной системы крови у пациентов с хронической СНТ, имеющих низкий уровень апопротеида Е. Это средство может быть рекомендовано для проведения профилактики дислипидемии у пациентов с хронической СЫТ, а также у лиц, работающих в условиях сильного производственного шума.

Исследование поддержано хоздоговором «Разработка системы мероприятий по повышению показателей здоровья, снижению заболеваемости и профилактики социально значимых заболеваний у лиц, работающих в шумных условиях, на предприятиях заказчика ОАО «Монди Бизнес Пейпа Сыктывкарский ЛПК».

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР Федерального государственного учреждения Санкт-Петербургского научно-исследовательского института уха, горла, . носа и речи Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи.

Положения, выносимые на защиту

1. У лиц с хронической СНТ отмечается взаимосвязь состояния слуховой функции с состоянием липидтранспортной системы крови и резервами антиоксидантной системы организма.

2. Предложена концепция о важной роли в развитии повреждении внутреннего уха оксидативного стресса, развивающегося на фоне дислипидемии, в формировании которой существенную роль играет низкое содержание апопротеида Е.

3. Для лиц, работающих в условиях сильного производственного шума, характерно пониженное содержание апопротеида Е - регуляторного белка липидтранспортной системы крови.

4. В развитии хронической СНТ и щум-индуцированной тугоухости полиморфизм гена апопротеида Е не играет существенного значения.

5. В терапии пациентов с хронической СНТ, имеющих дислипидемию, могут быть использованы средства, влияющие на внутриклеточный транспорт жирных кислот, в частности 3-(2,2,2-триметилгидразиний), оказывающие нормализующее влияние на липидных профиль этих пациентов.

Внедрение в практику: материалы диссертационного исследования используются в учебном процессе Коми филиала ГОУ ВПО «Кировская государственная медицинская академия» Росздрава, внедрены в клиническую практику МСЧ ОАО «Монди СЛГЖ», ГУЗ «Консультативно-диагностический центр Республики Коми», ГУ Республики Коми «Коми республиканская больница».

Апробация работы

Материалы исследования докладывались и представлялись: на Коми Республиканских научно-практических конференциях (г.Сыктывкар): «Стандартизация в оториноларингологии» (2007), «Особенности детского слухопротезирования» (2007), «Особенности оказания сурдологической помощи в Республике Коми» (2008), «Особенности проведения аудиологического скрининга новорожденных» (2009), на научно-практических конференциях Коми Республиканской больницы (2007, 2009); на аудиологических научно-практических конференциях: «К индивидуально-ориентированной реабилитации при ограничении возможностей по слуху» (Москва, 2008), «Новые методы реабилитации пациентов с ограничением возможностей по слуху» (Москва, 2009), «Новые методы реабилитации пациентов с ограничением возможностей по слуху» (Москва, май 2010), «Новые технологии в слухопротезировании» (Москва, ноябрь 2010); на Всероссийской научно-практической конференции «100 лет Российской оториноларингологии: достижения и перспективы» (г.С.Петербург, 2008); устным докладом на международной конференции «The Annual Workshop of the International Network for Circumpolar Health Research» (г.Тромсе, Норвегия, 2008); на 3 Национальном конгрессе аудиологов и 7 Международном симпозиуме «Современные проблемы физиологии и патологии слуха» (Суздаль, 2009); на Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии диагностики и лечения в оториноларингологии» (С.Петербург, 2009); на 5 Международном конгрессе «Medicine in space and extreme environment» (Берлин, Германия, октябрь 2010); на заседаниях научных семинаров Отдела экологической и социальной физиологии человека учреждения Российской академии наук Института физиологии Коми НЦ УрО РАН (2008-2010).

Публикации

По материалам исследования опубликовано 19 работ, из них 11 статей в рецензируемых научных журналах списка ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 248 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, главы результатов исследования и их обсуждения, выводов по работе и практических рекомендаций. Список цитируемой литературы включает 443 источника, из них 261 отечественный и 182 зарубежных. Работа содержит 15 рисунков и 22 таблицы.

ВЫВОДЫ

1. Формирование хронической СНТ сопровождается изменением состава сывороточных липопротеидов - у 41,1% больных выявлено отклонение в содержании регуляторного апопротеида Е, что является фактором, предрасполагающим к развитию дислипидемии. У пациентов с хронической СНТ снижены функциональные резервы антиоксидантной системы организма: недостаток ретинола выявлен у 37,7% больных, недостаток а-токоферола отмечен у 53,3%, у 63,9% пациентов выявлен дефицит рибофлавина, причем более 16% имели выраженный его дефицит. Для пациентов с хронической СНТ присуща активизация процессов свободнорадикального окисления, что проявляется в накоплении первичных продуктов перекисного окисления липидов - диеновых конъюгатов и молекулярных продуктов свободнорадикальной модификации белков -молекул средней массы.

2. У пациентов с хронической СНТ выявлена взаимосвязь между состоянием слуховой функцией в среднем и, особенно, высокочастотном диапазоне, содержанием ретинола и функциональными резервами антиоксидантного фермента глутатионредуктазы.

3. Работа в условиях сильного производственного шума (90дБ) сопровождается изменением состава сывороточных липопротеидов у работников этих производств, что проявляется в значительном снижении уровня апопротеида Е (у 59%) и повышением содержания апопротеида В.

4. Работа в условиях сильного производственного шума (90дБ) сопровождается активизацией процессов свободнорадикального окисления, что проявляется накоплением молекулярных продуктов - диеновых конъюгатов и молекул средней массы. У лиц, работающих в этих условиях, выявлено понижение функциональных резервов антиоксидантной системы организма (дефицит а-токоферола выявлен у 60% работников, недостаток рибофлавина - у 31%), установлена отрицательная корреляция между показателями содержания селена в организме (кофермент антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы) и порогами слуха на 8000Гц, 9000Гц и 10000Гц.

5. При работе в условиях сильного шума (90дБ) уже на малых сроках работы (менее 5 лет) выявляются аудиологические признаки снижения слуха в высокочастотном диапазоне - особенно на частоте 4000Гц, и расширенном диапазоне частот. В этой группе выявлена сильная отрицательная связь показателей холестерина липопротеидов высокой плотности и состояния слуховой функции на частоте 4000Гц, сильная положительная связь между показателями активности фермента гамма-глутамилтрансферазы и порогом слуховосприятия на 9000Гц.

6. Среди лиц, работающих в условиях сильного шума (90дБ), более низкие пороги слуха в высокочастотном и расширенном диапазонах частот отмечаются у работников с высокими уровнями апопротеида Е и холестерина липопротеидов высокой плотности. Лица с низкими показателями апопротеида Е и холестерина липопротеидов высокой плотности имеют более высокие показатели порогов слуха в высокочастотном и расширенном диапазоне частот. Прогностически неблагоприятным для этих лиц является содержание холестерина липопротеидов высокой плотности ниже 1,15 ммоль/л. У работников шумного производства с низким уровнем апопротеида Е выявлена сильная отрицательная корреляция между содержанием а-токоферола и порогом слуха на 14000Гц.

7. У пациентов с острой СЫТ на фоне более частой односторонней локализации процесса отмечается в целом невысокое содержание холестерина липопротеидов высокой плотности и апопротеида А. Для более 83% этих больных присущ дефицит а-токоферола, и глубокий недостаток рибофлавина, повышенный уровень молекулярных продуктов свободнорадикального окисления.

8. Влияние полиморфизма гена апопротеида Е не вносит существенного вклада в формирование неосложненной формы хронической СНТ. Показатели полиморфизма гена апопротеида Е не сказываются на развитии шум-обусловленной тугоухости у работников производств, имеющих высокий уровень шума - 90дБ на рабочем месте.

9. Прием 3-(2,2,2-триметилгидразиния), регулирующего транспорт жирных кислот, в дозе 500мг в течение 30 дней у пациентов с хронической СНТ, имеющих низкий уровень апопротеида Е, оказывает положительный эффект на показатели липидтранспортной системы крови, что проявляется достоверном снижении показателей общего холестерина за счет холестерина липопротеидов низкой плотности, снижении показателей коэффициента атерогенности, достоверным понижением уровня апопротеида В, отчетливой тенденцией к нарастанию сывороточного уровня апопротеида Е.